POV旋转LED显示器的设计.docx

1天津滨海职业学院全日制高等职业教育毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书POV旋转LED显示器的设计作者：主要内容简介现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸张的说电子技术的应用无处不在电子技术正在不断地改变我们的生活改变着我们的世界。近年来随着电子产品的发展人们对时钟的要求越来越高而在对要求高之余又要讲究有创意新奇所以在这个基础上设计一款既能满足人们的要求又要有创意的时钟装置是很有必要的贴片LED旋转屏时钟在可以计时的基础上又能够满足人们对事物要有创意的需求。本设计采用的是POVLED（POV即persistenceofvision视觉暂留）技术它指的是借助人的视觉暂留效果通过少量LED灯的机械扫描方式来显示各种字符或者图像。其原理很简单就是靠电动机带动一排LED灯绕电机轴高速旋转与此同时单片机控制各个LED灯在旋转平面相应的位置上点亮构成一幅点阵画虽然它们不是同时点亮的但由于人的视觉暂留效果会误以为每个点都是同时点亮的。其具体应用还可见于电影的拍摄和放映。关键字：单片机、LED、时钟、视觉暂留、红外接收、扫描显示目录第一章LED简介1第一节什么是POV1第二节发光二极管简介2第二章LED显示屏的显示原理3第三章旋转LED屏设计7第一节设计任务7第二节系统硬件框图8第三节机械结构8第四节旋转LED动态显示9第四章系统硬件电路的设计11第一节涉及的主要技术11第二节电机方案选择12第三节供电方案选择13第四节主控元件15第五节时钟芯片DS130217第六节硬件原理图20第五章系统软件的设计26第一节软件设计流程图26第二节各个功能模块流程图27第六章系统的安装与调试28第一节硬件调试28第二节软件调试30第三节效果图32第四节元件列表33第七章总结34参考文献35谢辞36编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：LED简介第一节什么是POVPOV即英文PersistenceofVision一词的缩写中文是“视觉暂留”的意思。每当人的眼睛在观察物体之后物体的映像会在视网膜上保留一段很短暂的时间。在这短暂的时间段里当前面的视觉形象还没有完全消退新的视觉形象又继续产生时就会在人的大脑里形成连贯的视觉错觉。其实对于这种独特有趣生物现象我们随时都能感受到。下雨时纷纷快速下落的雨滴在我们的眼里却成了一条条富有诗意的“雨丝”;用一支激光笔射在墙上并快速晃动我们会感受到一幅由线条组成的画面。进一步的研究发现人的视觉暂留时间约为1/24s这个时间值并非是个标准值它因观察者的个体差异和观察的物体的亮度及大小约有不同。现代电影根据这一事实以每秒24个画格的速度进行拍摄和放映使得一系列原本不动的连续变化画面在人眼里产生连贯的活动错觉影像。对“POV”现象的认识和利用可追溯到两百多年前。在这一个世纪光电子产业在社会上得到了广泛的重视信息显示技术发展非常迅速随着LED器件材料性能的不断提高现在已经广泛应用在室内外需要进行服务内容和宣传服务宗旨的公众场所在路边很多地方我们都能见到LED显示屏的踪影。传统的LED屏使用的是LED点阵屏屏幕需要做到越大LED的数量就需要越大因为需要使用LED等铺满整个显示屏。相比起来一旦大型化价格相当高昂、安装及操作起来都极其麻烦同时因为使用器件数目多也不易维护。而POV旋转LED显示器由于LED灯使用数量少只需要使用单排LED灯（即能填满圆形屏幕的半径长度的单排LED灯）从根本上避免了传统LED显示屏的种种不足。因此设计一个可以平面旋转LED显示屏具有十分重大的意义。第二节发光二极管简介光二极管(LED)是一种电致发光的光电器件。早在1907年开始人们就发现某些半导体材料制成的二极管在正向导通时有发光的物理现象但生产出有一定发光效率的红光LED已是1969年了。到今天LED已生产了30多年回顾过去它已茁壮成长。各种类型的LED、利用LED作二次开发的产品及与LED配套的产品(如白光LED驱动器)发展迅速新产品不断上市已发展成不少新型产业LED发展历史已经几十年但在照明领域的应用还是新技术。随着LED技术的迅猛发展其发光效率的逐步提高LED的应用市场将更加广泛特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下LED在照明市场的前景更备受全球瞩目被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。展望将来还期望更进一步地提高。图1.1LED结构图发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的其核心